Как выбрать внешний жесткий диск

SCSI и SAS — то, о чём слышали далеко не все

Ещё один параллельный интерфейс подключения периферийных устройств, сместивший в один момент акцент своего развития с настольных компьютеров на более широкий спектр техники.

«Small Computer System Interface» был разработан чуть ранее SATA II. К моменту выхода последнего, оба интерфейса по своим свойствам были практически идентичными друг другу, способные обеспечить разъем подключения жесткого диска стабильной работой с компьютеров. Однако SCSI использовал в работе общую шину, из-за чего с контроллером могло работать лишь одно из подключённых устройств.

Дальнейшая доработка технологии, которая приобрела новое название SAS (Serial Attached SCSI), уже была лишена своего прежнего недостатка. SAS обеспечивает подключение устройств с набором управляемых команд SCSI по физическому интерфейсу, который аналогичен тому же SATA. Однако более широкие возможности позволяют подключать не только лишь разъемы жестких дисков, но и многую другую периферию (принтеры, сканеры и т. д.).

Поддерживается «горячая замена» устройств, расширители шины с возможностью одновременного подключения нескольких SAS-устройств к одному порту, а также предусмотрена обратная совместимость с SATA.

Как определить тип жесткого диска

Современные жесткие диски бывают двух видов: HDD и SSD. Давайте для начала рассмотрим два этих типа. Если рассказать о них простым и понятным языком то получиться следующие. Диск HDD – это привычная коробочка внутри которой находится круглые намагниченные пластины. На них хранится информация и считывающие головки, которые эту информацию считывают. Шпинделя в этом устройстве раскручивают диски до нескольких тысяч оборотов в минуту. Самые распространённые скорости – это 5400 и 7200 оборотов.

SSD или твердотельный накопитель – проще говоря это большая флешка, но с невероятно высокой скоростью чтения и записи, причём чем больше объем файлов, тем существеннее становится разница между SSD и обычным жестким диском. Любая программа, установленная на SSD диск, запускается в несколько раз быстрее это уже знает практически каждый. Но как обычному пользователю узнать какой диск установлен именно в его компьютере?

Объем, скорость и время доступа

Основными задачами производителей всегда было увеличение объема хранящейся на дисках информации и скорости работы с этой информацией. Как увеличить объем диска? Наиболее очевидным решением является увеличение количества пластин в корпусе жесткого диска. Подобным образом обычно различаются модели в пределах одного модельного ряда. Этот способ является наиболее простым и позволяет на одной и той же элементной базе получать диски различной емкости. Но у этого способа существуют естественные ограничения: количество дисков не может быть бесконечным. Увеличивается нагрузка на мотор, ухудшаются температурные и шумовые характеристики диска, вероятность брака растет пропорционально количеству пластин, а значит, труднее обеспечить надежность. Среди промышленно производимых дисков наибольшим количеством пластин обладает SCSI диск Seagate Barracuda 180 — у этого винчестера аж 12 пластин! Есть и рекордсмены в области упрощения устройства дисков. Это, например, рассматриваемый нами далее Maxtor 513DX и 541DX, у которого один диск, используемый только с одной стороны.

Технологически более сложный (и более перспективный) метод увеличения объема — увеличение плотности записи информации. Тут возникает целый ряд технологических проблем. Современные пластины изготовляются из алюминия или даже из стекла (некоторые модели IBM). Магнитное покрытие имеет сложную многослойную структуру и покрыто сверху специальным защитным слоем. Размеры частиц магнитного покрытия уменьшаются, а чувствительность их возрастает. Помимо улучшения параметров самих пластин, существенным усовершенствованиям должна подвергнуться система считывания информации. Необходимо уменьшить зазор между головкой и поверхностью пластины, повысить чувствительность головки. Но и тут законы физики накладывают свои естественные ограничения на предел применения подобных технологий. Ведь размеры магнитных частиц не могут уменьшаться бесконечно.

Самый простой способ увеличить скорость считывания — увеличить скорость вращения пластин. По этому пути и пошли конструкторы. Если пластины вращаются с большей скоростью, то за единицу времени под считывающей головкой проходит больше информации. На увеличение скорости считывания влияет также и рассмотренное выше увеличение плотности записи информации. Именно по этой причине SCSI диски, как правило, обладают большей скоростью вращения. Однако на такой скорости сложнее точно позиционировать головку считывания, поэтому плотность записи там меньше, чем на некоторых IDE дисках, а стоят такие диски больше.

Так как головка при поиске информации перемещается только поперек диска, она вынуждена “ждать”, пока диск повернется, и сектор с запрашиваемыми данными окажется доступным для чтения. Это время зависит только от скорости вращения диска и называется временем ожидания информации (latency). Но необходимо понимать, что общее время доступа к информации определяется временем поиска нужной дорожки на диске и временем позиционирования внутри этой дорожки. Увеличение скорости вращения диска уменьшает лишь последнее значение. Для уменьшения времени поиска нужной дорожки совершенствуют привод считывающей головки и уменьшают диаметр пластин диска. Почти все современные винчестеры выпускаются с пластинами диаметром 2,5 дюйма.

Позиционирование головки вообще является отдельной, весьма нетривиальной проблемой. Достаточно сказать, что при современной плотности записи приходится учитывать даже тепловое расширение! Таким образом, увеличение скорости вращения диска существенно затрудняет точное позиционирование головки. И в попытках увеличить быстродействие диска иногда приходится жертвовать объемом, используя пластины с меньшей плотностью записи. Неудивительно, что наиболее дорогие и быстрые винчестеры, отличающиеся более высокой скоростью вращения, не используют максимальной технологически доступной на данный момент плотности записи. За скорость приходится платить.

Так какому диску отдать предпочтение? При одинаковом объеме большего внимания заслуживают модели с большей плотностью записи, по сравнению с моделями с большим количеством дисков, хотя бы потому, что у них выше линейная скорость чтения/записи (большие файлы читаются быстрее). Скорость доступа к информации напрямую зависит от скорости вращения пластин (быстрее работа с большим количеством мелких файлов). Но увеличение скорости приводит к удорожанию изделий, а иногда приходится жертвовать и плотностью записи.

Как определить какой интерфейс используется

Думаю, теперь вам вполне понятно, для чего именно какой разъем используется

Отдельно хочу акцентировать внимание на том, что в современных домашних компах почти всегда используется SATA. Если же вас терзают сомнения, и вы в раздумьях как узнать какой же на ПК у меня разъем, достаточно открыть крышку системника и посмотреть

Перечисленные интерфейсы, к счастью, совершенно непохожи внешне, поэтому спутать их трудно.

В качестве рекомендации могу посоветовать обратить внимание на винчестер Toshiba P300 1TB 7200rpm 64MB HDWD110UZSVA 3.5 SATA III. Также если вы собираетесь покупать жесткий диск, рекомендую почитать статьи «Производители жестких дисков: кто лучше или какую компанию выбрать» и «Где лучше покупать комплектующие для системного блока»

С уважением автор блога Андрей Андреев

Применение HDD, SSD и SSHD дисков

Для офисного компьютера (документы, интернет) достаточно установить один обычный жесткий диск (HDD).

Для мультимедийного компьютера (фильмы, простые игры) можно в дополнение к HDD поставить небольшой SSD диск, что сделает работу системы значительно быстрее и отзывчивее. В качестве компромиссного варианта между скоростью и объемом можно рассматривать установку одного SSHD диска, что выйдет значительно дешевле.

Для мощного игрового или профессионального компьютера лучшим вариантом является установка двух дисков – SSD для операционной системы, программ, игр и обычного жесткого диска для хранения файлов пользователя.

Объем HDD

Чтобы выбрать подходящий жесткий диск, исходить следует из области применения устройства. Если это девайс для работы или учебы, достаточно небольшого объема — 320 Гб. Дополнительно для хранения семейного фото- и видеоархива нужно больше места — от 500 до 750 Гб. Геймеру, который не пропустит ни одной игровой новинки, а также видеографу или блогеру требуется больше места на харде — 1-2 Гб.

Обусловлено это тем, что современные игры довольно «тяжелые» — некоторые занимают на диске до 100 Гб. Видео, даже снятое в разрешении HD, что не вполне соответствует современным стандартам качества, также занимает много свободного места на диске.

Много места на харде занимает музыка в качестве FLAC или фильмы в разрешении от Full HD и выше. Аудио формата MP3, даже с битрейтом 320 кбит/с, и фильмы в разрешении HD «весят» существенно меньше. Сегодня в таком качестве музыку и фильмы можно найти на многих интернет-площадках и смотреть или слушать онлайн, поэтому нет необходимости хранить этот контент на локальном диске.

Разъемы жестких дисков

Все жесткие диски имеют интерфейсный разъем и разъем питания.

5.1. Интерфейсный разъем

Интерфейсным называется разъем для соединения диска с материнской платой с помощью специального кабеля (шлейфа).

Современные жесткие диски (HDD) имеют разъем SATA3,  который полностью совместим с более старыми версиями SATA2 и SATA1. Если на вашей материнской плате старые разъемы, не волнуйтесь новый жесткий диск можно к ним подключить и он будет работать.

А вот для SSD диска желательно, чтобы материнская плата имела разъемы SATA3. Если на вашей материнской плате разъемы SATA2, то SSD диск будет работать в половину своей скорости (около 280 Мб/с), что впрочем все равно значительно быстрее обычного HDD.

5.2. Разъем питания

Современные жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD) имеют одинаковые 15-ти контактные разъемы питания SATA. В случае установки диска в стационарный компьютер у его блока питания должен быть такой разъем. Если его нет, то можно использовать переходник питания Molex-SATA.

Виды жестких дисков

Рассмотрим детальнее основные виды жестких дисков.

Тип

HHD. Информация, поступающий на винчестер, записывается на диски, покрытые слоем ферромагнитного вещества. Устройство выгодно отличает дешевизна и большой объем памяти.

SSD. В отличии от магнитных жестких дисков, SSD работает по принципу заполнения микросхем памяти. Плюсы: надежность, ударопрочность, бесшумность, низкое энергопотребление, очень высокая скорость передачи информации. Недостатки: высокая цена, ограниченное количество циклов записи, удаленная информация не восстанавливается.

Форм-фактор

Жесткие диски обычно делят на две категории в зависимости от диаметра:

• 3,5 дюйма — устанавливается в домашних компьютерах и обладает относительно большой памятью (до 10 Тб);
• 2,5 дюйма — применяется в ноутбуках, медиаплеерах, портативных внешних дисках.

Преимущества: малый диаметр, быстродействие, экономное потребление энергии.

Недостаток: скромный объем памяти.

Интерфейс

Существует три вида разъемов для подключения винчестера к материнской плате на родном или постороннем компьютере.

IDE. Устройства подключаются через шлейф, причем передача идет в одном направлении (параллельно), менять его приходится вручную, переключая перемычки на шлейфе. Имеет слабую пропускную способность (133 Мб/сек).

SATA. Относительно новый интерфейс. Быстрее подключается (отдельным шлейфом) просто настраивается. Обмен информацией значительно быстрее. Диски с таким интерфейсом потребляют меньше энергии.

SCSI. Диски похожи на собратьев с интерфейсом IDE, но вращаются на большей скорости (до 15 000 оборотов). Это убыстряет получение данных, увеличивая также риск поломки. Диски этого типа имеют дополнительный контролер, управляющий обменом информации.

Гибриды

Рассказ был бы неполным без упоминания о гибридах.  Это такой тип HDD в котором традиционный диск дополняется накопителем на flash-памяти небольшой емкости (за счет чего цена хоть и выше, но ненамного). Флэш-диск содержит самые частоиспользуемые файлы (или  блоки) жесткого диска, повышая производительность. Емкость гибрида такая же, как и у обычных HDD, и намного больше объема SSD.

Но, по моему мнению, гибриды не особенно прижились. Если нужна экономия денег – лучше вообще обойтись без SSD, а если нужна производительность, лучше купить полноценный твердотельник.

Единственно место, где использование гибридов оправдано – в ноутбуках, они имеют только один отсек для накопителя и установить два устройства сразу не выйдет.

Устройство жесткого диска

Конструкция устройства жесткого диска — стандартна. Основной элемент — диски, изготовленные из алюминия, керамики или стекла (их может быть от 1 до 10). В просторечии они иногда называются пластинами или блинами. Диски покрыты тонким слоем ферромагнитного вещества, который и делает возможным запись и хранение информации. Для защиты слоя его сверху покрывают одним или (в дорогих моделях) несколькими слоями разного состава.

Блины надеты на подвижную ось (шпиндель), и зафиксированы сверху прижимным кольцом. Необходимые зазоры между дисками обеспечивают разделительные кольца, изготовляемые из полимеров или немагнитных сплавов. Кроме колец, между дисками находятся пластиковые или алюминиевые подковообразные пластины-сепараторы. Их назначение — оптимизация воздушных потоков внутри гермозоны и снижение уровня сопутствующих шумов. Считается, что алюминиевые сепараторы лучше справляются с задачей (они заодно охлаждают разогретый вращающимися дисками воздух).

Внутри корпуса находится двигатель, который раскручивает шпиндель и разгоняет до нужной скорости диски. Он управляется и питается через контактную площадку.

Для каждой «рабочей» поверхности диска есть одна (и только одна) магнитная головка, которая крепится на так называемом слайдере. Миниатюрная пластинка (слайдер) позволяет головке «планировать» над поверхностью диска. Слайдер крепится на пружинной подвеске. Несколько головок соединяются в блок (БМГ). Он установлен на кронштейне, в просторечии — «коромысле» с помощью подшипника, обеспечивающего их плавное перемещение. Конструкцию двигает привод БМГ, состоящий из катушки и двух мощных магнитов. Движение контролируют два ограничителя БМГ. Фиксатор обеспечивает неподвижность головок в зоне парковки.

Ток, поступающий с головок, настолько слаб, что для его усиления прямо на БМГ расположен чип, называемый предусилителем. Как понятно уже из названия, он усиливает сигнал (который сам не дойдет до платы управления, затухнув в пути) и посылает его через кабель на контактную площадку.

Все вышеописанное помещается в металлический корпус — короб, наглухо закрытый крышкой с резиновой прокладкой. Открывать его следует только в исключительных случаях — сбить тонкую настройку внутренних элементов винчестера очень легко.

Корпус называется гермоблоком («банкой» на профессиональном жаргоне). Иногда так называют емкость со всем содержимым. Короб не является полностью герметичным и имеет небольшое отверстие для выравнивания давления. Поскольку для правильного функционирования жесткого диска необходим очень чистый воздух, отверстие закрыто многослойным фильтром. Часто в фильтр добавляют силикагель — это помогает регулировать влажность внутри гермозоны.

Другой фильтр, называемый циркуляционным, расположен на пути воздушных потоков и собирает микроскопические частицы металла и смазки, неизбежно образующиеся в процессе работы любого, даже самого тонкого, устройства.

На внешней стороне корпуса находится плата управления, координирующая работу винчестера. Посредине платы находится процессор, который иногда еще называют микроконтроллером. Новые модели, как правило, состоят из двух частей: самого процессора, выполняющего необходимые расчеты и устройства чтения и записи. Устройство (или по-другому «канал») получая сигнал с головок, преобразует его в двоичный код. В режиме записи оно наоборот, превращает данные в аналоговый код. Процессор также управляет другими компонентами платы через порты ввода и вывода. С начинкой гермозоны он сообщается через контактную площадку.

Здесь же находится стандартный чип памяти, часть которой занята прошивкой. Следующий чип — контроллер, управляет двигателем, вращающим шпиндель с дисками, и блоком головок. Он также контролирует расположенные на плате источники питания, которые поставляют энергию процессору.

На плате установлена автономная флэш-память (в ней находится часть прошивки). После включения компьютера контроллер загружает ее и начинает выполнять полученные команды.

Датчики вибрации (на плате их может быть от двух и больше), улавливают сотрясения и передают данные контроллеру. Последний должен немедленно остановить диски и вернуть головки на парковочное место. Увы, помогает не всегда.

Другое, более надежное защитное устройство на плате — ограничитель напряжения. При его перепадах жертвует собой и сгорает.

Лучший внешний 3,5-дюймовый HDD

Найти внешний 3,5-дюймовый HDD с ещё большим объемом памяти, чем у 2,5-дюймовых устройств, – не проблема. Поэтому более крупные модели HDD идеально подходят для регулярного резервного копирования ПК. Благодаря соответствующему программному обеспечению или функциям операционной системы это работает полностью автоматически в фоновом режиме.

Внешние 3,5-дюймовые жесткие диски также являются лучшим выбором для тех, кто режет и редактирует видео и нуждается в большом объёме дискового пространства.

Победитель теста: Transcend StoreJet 35T3

Если вы хотите делать регулярные резервные копии данных на ноутбуке и/или ПК, рекомендуется 3,5-дюймовый жесткий диск

Кроме того, память должна работать быстро и надежно, в конце концов, вы доверяете носителю самое важное. После наших тестов мы обнаружили, что только 3,5-дюймовый жесткий диск удовлетворяет всем этим свойствам, а именно Transcend StoreJet 35T3

Transcend StoreJet 35T3 выиграл тест благодаря высокой скорости передачи данных и приличному времени доступа при незначительном энергопотреблении. Он также предлагает много места – до 8 терабайт.

Высокая скорость передачи данных для чтения и записи

Высокая и сбалансированная скорость передачи данных обеспечила ему победу в тестах: мы получили максимум 177,46 при последовательном чтении и 176,86 МБ/с при записи – очень быстро для внешнего жесткого диска! Время доступа при записи также впечатляет своими чрезвычайно низкими 4,544 миллисекунды. Остальные значения также в порядке, даже если не все они на верху списка.

Transcend StoreJet 35T3 подключается через USB 3.0, но для того, чтобы жесткий диск работал, он получать дополнительное питание. На этом этапе мы также заметили, что в устройстве нет переключателя питания, чтобы полностью отключить пластину от источника питания. Это было бы «вишенкой на торте». Жесткий диск довольно тяжелый, но, поскольку эти модели обычно работают стационарно, это не является серьёзным минусом.

Резервное копирование одним нажатием кнопки

Transcend StoreJet оснащен переключателем с подсветкой на передней панели. После настройки предоставленного программного обеспечения для резервного копирования вы можете запустить резервное копирование данных одним нажатием кнопки без необходимости переключаться на программное обеспечение. Это оказывается очень удобным, а также должно убедить тех, у кого нет резервных копий, делать резервные копии своих данных чаще. Кстати, Transcend также предоставляет инструмент под названием RecovRx, который может восстанавливать случайно удаленные данные. Очень полезно!

Также включена программа для защиты данных паролем от несанкционированного доступа или для их шифрования. Есть возможность загрузить данные с жесткого диска в облачный сервис.

Потребляемая мощность и пассивная работа

В наших тестах мы обнаружили, что победитель теста потребляет максимум 6 Вт, что абсолютно нормально. Кроме того, внешний жесткий диск работает полностью без кулера, т.е. пассивно и поэтому не издает дополнительных шумов. Иногда слышно только HDD внутри, но это не напрягает.

Western Digital Elements Desktop – хорошая альтернатива

Western Digital Elements Desktop понравиться тем, кто всегда следит за энергопотреблением устройств. Поскольку эта модель потребляет максимум 5,4 Вт, это означает, что Western Digital потребляет наименьшее количество энергии на 3,5-дюймовом тестовом поле. Также имеется выключатель питания для полного отключения жесткого диска от источника питания.

При 151,68 и 149,58 МБ/с при последовательном чтении и записи скорость передачи данных неплохая и к тому же довольно сбалансированная. С точки зрения времени доступа и процессов копирования тоже не к чему придраться, значения находятся в середине поля. С другой стороны, он немного дешевле за гигабайт, чем наш победитель теста.

Жесткий диск WD относительно большой и тяжелый, но если он используется только стационарно, это не имеет значения.

Western Digital предоставляет программное обеспечение, но его использование ограничено: Data Lifeguard Diagnostic проверяет только состояние жестких дисков, тогда как более полезный инструмент WD Smartware Pro доступен только в тестовой версии: после короткой настройки он позаботится о резервных копий, которые также можно загрузить в облако.

Говоря о резервном копировании данных, запуск резервного копирования одним нажатием кнопки здесь невозможен. Если вы не против и хотите немного сэкономить, вы не ошибетесь с Western Digital Elements Desktop.

Форм-фактор 3,5 и 2,5 дюйма.

Все многообразие винчестеров можно условно разбить на две большие категории, определяемые размерами (шириной) устройства в дюймах. Другими словами, существуют так называемые “большие” жесткие диски – 3,5 дюйма, и маленькие – 2,5 дюйма. Чем больше накопитель, тем больше размер каждой пластины в нем, и тем больше информации помещается на устройстве.

Максимальный объем «больших» хардов достиг 10 Тбайт, в то время как у большинства «мелких» емкость ограничилась одним терабайтом (в продаже можно найти модели и на 2 Тбайт – он они слишком дороги).

Сравнение двух- и трехдюймовых HDD. Разница в размерах и весе видна невооруженным глазом. Также отличаются тепловыделение, уровень шума и энергопотребление

Первая группа (3,5 дюйма) используется в обычных стационарных компьютерах. В любом десктопе стоит именно такое устройство, на котором и хранятся как операционная система, так и файлы пользователя – изображения, видео, музыка и документы.

«Малышей» же устанавливают преимущественно в ноутбуки. Благодаря своим размерам, они не занимают много места, не сильно утяжеляют портативный ПК, а, кроме того, потребляют мало энергии, продлевая время работы от аккумулятора.

Однако “мелким винчестерам” находится и дополнительное применение – они часто используются в домашних медиаплеерах, позволяя записать огромное количество видео- и аудиоматериалов, во внешних жестких дисках, подключаемых напрямую к компьютеру (DAS), а также в сетевых файловых хранилищах (NAS).

NAS — типичный пример использования винчестера. Данное файловое хранилище подключется по сети и несет в себе 4 жестких диска

Здесь мы подходим ко второму немаловажному отличию между этими группами – энергоэффективности. Если крохотные двухдюймовые устройства при нагрузке потребляют в пределах 2-2,5 Ватт (а на холостом ходу вообще меньше Ватта), то старшие собраться более прожорливы и могут кушать около 7-10 Ватт

Это качество позволяет мелким собратьям обходится без внешнего источника питания, они запитываются прямо от USB-порта компьютера или даже смарфона (а также планшета). Напомню, что порт USB 2.0 при напряжении 5 Вольт выдает ток в 0,5 Ампера, то есть мощность, выдаваемая портом, составляет 2,5 Ватта (или 4,5 Ватта для USB 3.0).

Пример внешнего жесткого диска. Для подключения используется порт USB. Внутри находится 2,5-дюймовый винчестер

Именно по этой причине «малыши» очень часто используются во внешних винчестерах – мощности USB порта достаточно, чтобы прокормить устройство. То есть, такой накопитель самодостаточное устройство – ему требуется только короткий шнур для связи в компьютером.

А вот при использовании трехюймовых накопителей внешнее питание обязательно. Поэтому они мало подходят для удобной транспортировки – мало того, что в карман не положишь, так еще надо будет внешний блок питания носить с собой, а ведь он, порой, занимает места больше чем само устройство. Этим и объясняется популярность применения ноутбучных винчестеров в качестве портативных накопителей.

Внешний HDD 3,5 дюйма. Блок питания по размерам сопоставим с самим устройством. Ни о какой компактности и речи быть не может

Мультимедиа плееры используют оба класса

Но при этом компактные модели содержат 2,5-дюймовые винчестеры – это не только значительно уменьшает габариты, но и снижает энергопотребление, шум и вибрацию, что немаловажно при просмотре кино или прослушивании музыки. Если нужен бесшумный медиаплеер или хранилище – то такие винчестеры самый подходящий выбор

Медиалеер — позволяет смотреть видео и слушать музыку. Подключается к телевизору и имеет пульт. Но внутри тот же винчестер 3,5 дюйма

Третье важное качество – вес. “Взрослые” модели весят довольно много, поэтому их применение исключено в портативных устройствах, жестких дисках, камерах, ноутбуках и т

д., в то время как “малыши” не оттягивают карман и не слишком утяжеляют технику.